操作系统开发教程#02

在上一篇文章中，我们已经基本了解了什么是操作系统以及操作系统需要拥有什么。那么今天就让我们正式切入正题——操作系统的开发。

大家有没有想过，被安装在软盘（为了教学方便，前期示例以软盘为载体，这里也可以是其他什么介质）上的操作系统在电脑上电后是如何开始运行的呢？

大体步骤是这样的：

1.        电脑上电后开始执行ROM里的BIOS（Basic Input/Output System，基本输入/输出系统）程序，对你的电脑进行初始化。

2.        BIOS将装有操作系统的磁盘的第一个扇区装入0x7c00【1】的位置

3.        CPU跳转到0x7c00的位置开始执行IPL【2】

4.        然后你的操作系统就跑起来了

那么，我们现在知道我们需要做什么了——写一个IPL程序并放在磁盘镜像的第一个扇区里：

样例代码如下【3】：

【1】：关于为什么是这个位置。我们知道0x8000-0x0400=0x7c00，即32KB-1KB的位置。由于最初的DOS设计内存为32KB，而这里为高端未使用的1KB，故而就将这里的1KB分成两个512B，一个（0x7c00的位置）用来存放引导扇区（这里一个扇区512B），另一个（0x7e00的位置）用来存放执行IPL程序所产生的数据（变量等）。

【2】：Initial Program Loader的缩写，即“初始程序装入程序”。

【3】：本栏目汇编语言编译器使用NASM version 2.15.05，C语言编译器采用gcc version 11.3.0 (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04)，make使用GNU Make 4.3，ld使用GNU ld (GNU Binutils for Ubuntu) 2.38，编译环境使用Ubuntu22.04LTS